date de publication:12/09/2003
dernière mise à jour: 27/05/2004

Planification et simulation d'interventions lomboscopiques standards et robotisées - DEA du Docteur Patrick ANTIPHON, 2003

Résumé

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A partir de notre expérience en chirurgie mini-invasive, particulièrement en lomboscopie, et en chirurgie robotisée, à partir également de l’expérience de l’équipe ChIR de L’Inria dans la planification et la simulation d’intervention mini-invasives robotisées, en chirurgie cardiaque notamment, qui a conduit au développement du logiciel STARS (Simulation and Transfer Architecture for Robotic Surgery), nous avons adapté ce logiciel à la planification et à la simulation de la néphrectomie par lomboscopie, afin de résoudre deux problèmes:
1°) Optimiser le positionnement des trocarts.
2°) Vérifier si l’intervention est faisable à l’aide d’un robot de téléprésence du type Da Vinci™, et sous quelles conditions.
La résolution de ces problèmes passe par le choix d’une méthode de réalisation du modèle anatomique 3D, par la mise au point d’une méthode de modélisation des déplacements peropératoires du rein, et par la résolution des problèmes de planification spécifiques à l’intervention.

Moyens mis en œuvre : Pour réaliser le modèle anatomique à partir de l’imagerie du patient, nous avons choisi le scanner avec et sans injection. Il a été réalisé en position opératoire, c'est-à-dire en décubitus latéral avec un billot, afin de se rapprocher, autant que possible, des conditions opératoires réelles. Ce type d’imagerie autorise une partie de segmentation automatique (squelette et peau) et une partie de segmentation manuelle des tissus mous. Le modèle anatomique 3D est généré de façon automatique à partir des données de la segmentation.
Mais ce modèle ne tient pas compte des déplacements d’organes importants provoqués en peropératoire par le rétropneumopéritoine. L’équipe ChIR n’ayant pas développé de solution pour ce problème, qui ne se pose pas en chirurgie cardiaque, nous avons construit une méthode permettant la modélisation des déplacements du rein et basée sur une technique de reconstruction 3D à partir d’images 2D stéréos. Enfin la planification elle-même repose principalement sur l’utilisation du logiciel STARS.

Résultats et discussion : Les impératifs de la segmentation et les tests réalisés sur différents types d’imagerie ont permis de sélectionner une méthode unimodale basée sur le scanner et de rejeter les méthodes multimodales en raison des difficultés du recalage entre les diverses modalités d’imagerie.
Nous avons mis au point la méthode de modélisation des déplacements peropératoires du rein qui repose sur des radiographies peropératoires.
Les tests ont permis de choisir le type de l’appareil radiographique, le type des amers de recalage et celui du marquage cutané.